Flu4-2 - Hygromètre d'Alluard
Fonction
Déterminer le degré hygrométrique de l'air. Rappelons que, si on note θ la température de l'air, F(θ) la pression d'équilibre eau-liquide, eau-gaz et f la pression partielle de la vapeur d’eau dans l'atmosphère, alors le degré hygrométrique de l'air est le rapport (compris entre 0 et 1) h = f / F(θ).
Description
1- Principe des hygromètres à condensation
Un thermomètre fournit la température θ de l'air. Des tables donnant la tension de vapeur de l'eau en fonction de la température fournissent la valeur F(θ). On refroidit une paroi au contact de l'air (qui contient de la vapeur d'eau dont la pression partielle est f). Lorsque la température de la paroi atteint la valeur θR, température de rosée, pour laquelle f = F(θR), la paroi se couvre de buée. Un thermomètre mesure θR et les tables donnent F(θR) d'où l’on déduit le degré hygrométrique h = F(θR) / F(θ).
2 - L'hygromètre d'Alluard
C’est un perfectionnement de l'hygromètre de Daniell et de l'hygromètre de Regnault (qui sont des hygromètres à condensation). Il comporte une cuve parallélépipédique en laiton, dont une face avant, polie, se couvrira de rosée à la température de rosée θR. Le refroidissement de la cuve, donc de la paroi, est obtenu par évaporation de l'éther contenu dans la cuve. Cette évaporation est accélérée en faisant barboter de l'air (soufflé à l'aide d'une poire) dans l'éther. Un thermomètre, plongeant dans l'éther, fournira la température de rosée θR. Pour bien saisir l'instant et la température d'apparition, une surface de même nature (laiton) et de même poli, entoure de très près la face avant de la cuve et permet d’observer la rosée dès qu'elle apparait car elle produit une différence d'aspect des deux surfaces. Un second thermomètre placé, sur le support, fournit la température ambiante θ.
3- Hygromètres de Daniell et de Regnault
Dans l'hygromètre de Daniell on provoque l'évaporation d'éther contenu dans un ballon de verre noir sur lequel on observe le dépôt de rosée. Dans l'hygromètre de Regnault un dé d'argent contient un tube où l'on fait évaporer de l'éther par barbotage d'air. Dans ce tube, un thermomètre fournit θR. Un autre dé d'argent placé près du premier sert de témoin. Il contient un tube et un thermomètre pour la connaissance de la température ambiante θ. Alluard n'a rien apporté au principe de la mesure, il a seulement proposé une meilleure disposition de la surface témoin.
Histoire
John Frédéric Daniell (1790-1845) est un physicien et chimiste anglais. On lui doit aussi la célèbre pile à deux liquides impolarisable (pile électrique réversible).
Henri Victor Regnault est un physicien chimiste et anglais (1790-1878). Élève de l'École Polytechnique et de l'École des Mines. En 1840, il succède à Gay-Lussac comme professeur de Chimie à l'École Polytechnique. La même année il est nommé professeur de physique au Collège de France, et entre à l'Académie des Sciences. Il est connu pour d'importants travaux en thermodynamique, il étudie la pression d'équilibre eau liquide-eau vapeur en fonction de la température et fournit notamment une expression logarithmique de la fonction F(θ).
Émile Alluard (1815-1908) est successivement élève de l’ENS, professeur au lycée de Reims puis à la faculté de Clermont-Ferrand. Connu pour son hygromètre, il et aussi le fondateur de l’observatoire météorologique du Puy de Dôme et le découvreur, au sommet de cette montagne, des ruines d’un temple gréco-romain.